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解读科学，洞察本质

戳穿忽悠，粉碎谣言

导读

科普作品经常有两类毛病，一类是有“科”没“普”，另一类是有“普”没“科”。在面向专家的技术性文章和面向群众的过于粗浅而不准确的文章之间，我们的科普工作存在一个巨大的空档，即面向那些值得科普的读者，准确而生动地介绍科学原理和科学的思维方式。

大家好，我先来自我介绍一下。我是14岁进入中国科学技术大学读书的，很多人因此以为我是少年班的，但这是个误解，我经常需要纠正一下:我上的是化学物理系，不是少年班。少年班是一个院系，跟化学物理系是并列的。所以我是属于“少年班之外的少年大学生”，这样的人在科大也是很多的。

我23岁获得化学博士学位，专业是理论与计算化学，现在的职务是中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室副研究员。更多的朋友可能是通过我的微博和我的科普文章认识我的，我的微博叫做“中科大胡不归”，目前有100多万粉丝。我的专业是化学，但我的大部分科普著作并不是关于化学的。那么我是怎么做起科普来的呢?在这里就跟大家分享一下，我做科普的经历和思考。

我开始做科普，是在2015年的3月。当时许多媒体报道了所谓“中科大潘建伟项目组实现量子瞬间传输技术重大突破”，大量读者围观赞叹，但最常见的评论是:“每一个字都认识，连起来就不知道是什么意思了，不明觉厉!”为什么会这样呢?

《星际迷航》中的传送术

刚好我对这项研究学过一些相关的背景知识，知道它在学术上叫做“多个自由度的量子隐形传态”，属于“量子信息”这个领域。因此我能看出来，记者并不知道自己在说什么，报道完全不得要领，无怪乎读者更加看不懂，--以己之昏昏，怎么可能使人昭昭呢?当然，我并不打算对记者求全责备，这本来就是需要专业人士才能说清楚的东西。

因此，我打算基于我对相关领域的了解，加上对我认识的潘建伟研究组同事的采访，来写一篇说明白这项研究的文章。这就是我的第一篇有意为之的科普文章，标题叫做《科普量子瞬间传输技术，包你懂!》()，发表在我的微博上。

他们都听说了，现在有一个新的学科量子通信，或者是自己想去学习，或者是领导建议他们去学习。但一学，困难就来了:直接看量子通信的教科书，发现看不懂，因为里面的物理基础量子力学没学过;看网上的所谓“科普”文章，发现更看不懂，而且各种玄而又玄的说法满天飞，让他们以为许多基本观念都被颠覆了，例如以为通信可以超光速了。这就好像脚下的大地随时可能开裂，从事专业工作几十年的安全感荡然无存。

在这种茫然而惊恐的心情中，忽然看到我的文章，最大的感觉就是:终于有一篇文章能够让我对量子通信有所理解了!原来量子力学并不是什么玄学，也是讲道理的，而且这些道理可以说清楚!原来量子通信也不会超光速，悬着的心可以放回去了!

后来，在这些读者朋友的推荐和鼓励下，我写了越来越多的量子信息科普文章，以及给若干机构做了科普报告。尤其在2016年8月16日世界第一颗量子科学实验卫星“墨子号”发射之后，这方面的采访和约稿简直是络绎不绝。我一个搞理论与计算化学的，怎么成了媒体眼中的量子信息专家呢?只能说人的命运啊，当然要靠自我奋斗，但是也要考虑到历史的行程。

这话是开个玩笑。真正的感想是:科普作品，尤其是中国的科普作品，经常有两类毛病，一类是有“科”没“普”，另一类是有“普”没“科”。

有“科”没“普”的作品往往是业内专家写的，但写得太专业化了，基本相当于论文摘要，完全没考虑读者的接受能力。结果是只有领域跟自己非常接近的小同行才能看懂，连同一个一级学科的大同行都看不懂。换句话说，就是只有本来就懂的人才能看懂他在说什么，本来不懂的人看了仍然不懂。这也就完全失去科普的意义了。

有“普”没“科”的作品就更多了，包括大量的媒体报道以及大量的……不知该叫做科普文章还是该叫做伪科学宣传的东西。过分简化的比喻还算好的，更常见的是胡乱发挥。在这方面，就以量子纠缠作为一个例子吧，它称得上是一个重灾区了。比如说量子纠缠的机制没有人知道，说量子纠缠推翻了相对论，说量子纠缠说明存在高维空间，说量子纠缠说明粒子有意识，说量子纠缠说明灵魂存在，说量子纠缠让我们对世界的认识崩塌了……类似这样的文章，经常有人给我转过来，问我怎么看。就在我刚才上台演讲之前，还有一位朋友给我转了一篇。我的内心是崩溃的……你说我该怎么看?!

【注释:对量子纠缠的正确理解，参见我的文章《你完全可以理解量子信息(7)》()。量子纠缠的机制科学家早就知道，就是量子力学。其实量子纠缠是一个被理论预言然后确实观察到了的现象，而不是意外的实验发现，所以，科学家怎么可能不知道它的机制呢?最好把量子力学理解为一本微观世界运行的操作手册，你按照这本操作手册就能做出精确的预测。许多物理学家说自己不理解量子力学，但这话的意思是难以理解这本操作手册“为什么”是这样，而不是说这本操作手册不清楚。】

在内行看来，这些作者根本不知道自己在说什么。但在吃瓜群众看来，这些胡言乱语迎合了自己的口味，所以这种文章往往阅读量还挺大，动辄10万+。嗯，我想静静，别问我静静是谁。

我想静静

因此，我最重要的观察是:在面向专家的技术性文章和面向群众的过于粗浅而往往不准确的文章之间，我们的科普工作存在一个巨大的空档，即面向那些值得科普的读者，准确而生动地介绍科学原理和科学的思维方式。

什么叫做“值得科普的读者”?这话隐含的意思是，并不是所有的读者都值得科普。其实在某种意义上，科学是一种“反人性”的思维方式，因为离日常生活经验太远。没有受过长期科学教育的人，是很难理解和相信科学的。有许多人就喜欢把伪科学文章转来转去，对真正的科学弃若敝屣，甚至群起而攻之。那么对于这样的读者，我们实在是没有办法，还是放弃治疗吧。

但是我们国家这么多年的科学教育也不是白给的，毕竟还是有不少人有一定的知识基础，有好奇心，有宏观视野。这样的读者真心对科学有兴趣，也能问出有意义的问题，常常对科普作者也有启发，达到教学相长的效果。他们的人数虽然不是很多，但往往是各个行业的骨干，是社会的中坚力量。这些人就是值得科普的对象。把这些“关键少数”抓住了，科普工作就可以事半功倍。

事实上，科普工作的代价之一是，经常遭到各种不讲理的人尤其是民科的攻击、骚扰以至于谩骂。我知道有一些科普工作者因此遭到了严重的心理创伤，都不愿意打开微博了。这些事固然很可恶，不过理性地想一想，这世界上总有些人是要恶毒攻击科学的，你不能指望说服他们。真正有用的是说服那些有可能被说服的人，那些中间群众，尤其是上面说的那些“关键少数”，提高群众的科学素养。

在这里，量子力学的创始人普朗克有一句名言，特别适用。他说:“新的科学真理的胜利不是因为说服了它的对手们，使他们看到了光芒，而是因为它的对手们终于死掉了，新的一代在成长过程中就对它熟悉了。(Anewscientific truth does not triumph by convincing its opponentsand making them see the light, but rather because its opponents eventually die,and anewgeneration grows up that is familiar with it.)”虽然听起来有点令人哭笑不得，但道理就是这么个道理，科普工作者确实需要这样的觉悟。

普朗克

我们再来谈谈“准确而生动”这一点。这其实是个很高的要求，是很不容易做到的。它需要作者完全清楚自己要讲的东西，而且能理顺其中的逻辑关系，预先估计出读者最容易在哪些地方感到困惑，在这些地方着力强调，并且用生动的语言描述出来。在许多时候，这需要你发展出新的逻辑顺序，突破教科书或者其他科普文章的常见框架。

是的，人云亦云、互相抄来抄去也是我们的常见病，无论是在教材领域还是在科普领域。许多一知半解的科普工作者只会一套固定的说辞，无论对谁都是同一套，你一听就知道他并没有真正理解这个问题，你多问他几句他就抓瞎了。只有当你能发明出新的说法、新的比喻，对不同的听众随机应变，根据他们的背景现场构造出适合他们的说法，才表明你真正理解了你要讲的东西。

看人挑担不吃力，自己挑担压断脊。但凡作过教师、讲过课的人都知道，把一件事讲得让别人明白，是多么不容易。在这方面，我的教学经验对于科普工作很有帮助，我十分感谢听过我的课的学生们。

当然，准确和生动这两个要求是有内在矛盾的。当它们发生冲突的时候，你该怎么办呢?我的理解是:第一，你应该优先选择准确，这总比犯错要好;第二，其实呢，如果你不能准确而生动地解释一件事情，这往往表明你并没有透彻理解你要讲的东西，或者表明这件事本来就不适合向公众科普。

在这方面，我的博士后导师RoaldHoffmann教授对我的影响特别大。他是1981年的诺贝尔化学奖得主，获奖原因是他对定性分子轨道理论的贡献。见到他之前，我以为科学家，至少理论家，都是一开口就是一串科学术语，不带上数学公式不出门的，时常让你为自己的无知感到惭愧。见到他以后，我惊讶地发现，这位老先生是一位非常热爱教学的人，总是笑眯眯地给你讲东西，而且他的教学从不故弄玄虚，总是给你一种感觉:定性分子轨道理论很简单，很容易理解，通过少量的计算就能推导出大量的预测，虽然很漂亮，但绝不神秘。

2015年，作者与Roald Hoffmann教授在北京召开的第15届国际量子化学大会上的合影

RoaldHoffmann有一个说法，我的印象非常深。他问:什么是一个好的理论呢?然后回答:好的理论，就是尽可能简单，你把它一减再减，直到再减你就什么都剩不下为止，也就是说再减你对研究对象的描述就要出现定性的错误了。到这个时候，你就可以相信，剩下的每一条都是本质性的，这就是对研究对象的本质描述。爱因斯坦有一个类似的说法:“尽可能简单，但不要过分简单。(As simple as possible, but not simpler.)”RoaldHoffmann的说法，相当于对爱因斯坦的话做了一个可操作的解释。

听Roald Hoffmann讲科学，最显著的感觉就是:所有的科学道理都是可以理解的。当然，如果有些道理不容易理解的话，那就是不适合他的理论研究的课题了。这时他就会说:这个问题很复杂。然后大家就会心一笑。因此，不是所有的科学道理都容易理解，但是只要是你真正理解的科学道理，你都能够讲得让别人理解。

我们来重复一遍:只要是你真正理解的科学道理，你都能够讲得让别人理解。这就是我从事科普工作的基本信念。

由此引出一件有趣的事。我没有写过定性分子轨道理论的科普文章，因为这不是一个普通人了解和感兴趣的领域，只有化学和物理专业的工作者才会有兴趣，但是在我科普任何其他领域的时候，无论是量子信息还是核聚变，RoaldHoffmann教授的思维方式都具有基础的重要性。这就引到我前面说的“巨大的空档”中的最后一点:科学的思维方式，跟具体的科学知识同样重要，甚至更加重要。

我们国家在字面上很重视公民的科学素质，例如中国科学技术协会经常开展中国公民科学素质抽样调查。根据2016年的调查结果，2015年我国具备科学素质的公民比例达到6.20%，比2010年的3.27%提高了近90%。这当然是一件好事，不过科技工作者都知道，这种数字仅供参考。因为现在的科学素质标准很大程度上过于粗浅，只重视对若干具体知识的掌握，难以表现科学的思维方式。我相信，理解质疑、证明、逻辑体系、判决性实验等科学思维方式的比例，远远低于6.2%，--有没有到1%我都很怀疑。

当然这是个很高的标准，发达国家公民达到这个标准的比例也很低。但我估计，总要比我们高一些。毕竟他们有几百年的科技积累，用科技解决问题的思维模式已经很普遍了，而我们有太多的人还只热衷于用道德、组织、文化等解决问题，根本没有意识到科技的基础重要性。你跟他讲科技解决了一个什么问题，他习惯性地要怀疑一下，或者把这归结到某个社会原因上去，总是不肯承认科技本身能够解决问题。在他们心里，总觉得科技是“术”，另外的某些东西是“道”。其实，在科学界看来，科技本身就是“道”，而且是最重要的一个“道”。人类的历史已经充分说明了这一点，不重视科学的社会必定衰败。因此，科普的基本目的之一就是树立科学的高大上形象，让公众形成有事找科学的思维模式。如果能做到这一点，我们离现代化就近得多了。

因此，让我们来重复一下:在面向专家的技术性文章和面向群众的过于粗浅而往往不准确的文章之间，我们的科普工作存在一个巨大的空档，即面向那些值得科普的读者，准确而生动地介绍科学原理和科学的思维方式。这就是我最重要的观察。

最后，科普工作跟整个中国科技界的形象也有很大的关系。我所在的合肥微尺度物质科学国家实验室的常务副主任罗毅教授，在2016年接受了澎湃的采访()，对媒体界进行了一番强烈的吐槽，非常有意思，我来给大家念念:

“我感觉我们的文化里面批评的成分太多，大家老是批评自己，其实我们这个国家的科学研究成就是世界公认的。你如果看英文的杂志，你就觉得中国的科学真是非常非常的好，你要看中文的报道，就一塌糊涂。我们觉得是一个非常非常奇怪的现象。为什么会出现这样的情况呢?媒体把很多很差的所谓做科研的人，当成了科学家，当成了中国科学的代表，然后用他来批判那些做得非常好的人。”

罗毅教授

我想，中国大多数科技工作者对罗毅老师的这番话都会有强烈的共鸣。基本的情况就是，中国科技界在社会上得到的承认远低于应得的承认，这既不公平，对国家也非常不利。当然，现在也有部分群众以为中国的科技实力已经超越美国了，进而以为中国的科学在历史上也多么多么先进，产生了自大的狂想，这种民粹情绪对国家也是大害。这些错误印象，都有待于我们的科普工作去矫正。事实上，我流传最广的文章并不是对量子信息或者任何领域知识的科普，而是一篇分析中国科技在世界上的地位的文章，叫做《中国科技实力正以多快的加速度逼近美国》()。

结语:为科技界发声，既不妄自菲薄，也不妄自尊大，客观、全面、平衡地评价中国的科技和发展趋势，准确而生动地向社会中坚介绍科学原理和科学的思维方式，这就是我们最需要的科普。

下面摘录几段观察者网读者的有趣的评论:

橙色污贼:

什么是值得科普的读者?我认为最重要的就是尊重事实。尊重事实是最重要的，有很多人就是连摆在眼皮前面的事实都不肯相信，这样的人需要的不是科普读物而是心理治疗。更好的是尊重事实的人也常常有实践精神，理论能联系到实际，他看到的科学理论他会在实际运用中验证它们。

Kcjby:

长兄于病视神，未有形而除之，故名不出于家。中兄治病，其在毫毛，故名不出于闾。若扁鹊者，镵血脉，投毒药，副肌肤，闲而名出闻于诸侯。科技最大的问题是只有1%的人懂，但能解决世界上99%的问题，绝大多数人都在不明白问题的情况下问题就已经解决了，反而觉得这些科学家什么也没干。

Draugr:

科普工作不得不转向“少数关键”本身就是我们科普工作失败的写照，如果学习风气良好，遇到高深难懂的新知识，普通人也不会直接予以拒绝，而是逼迫自己去学习，否则就会落伍。我还记得90年代初时，群众的科学学习热情其实很高，当时各地都举办过很多科普展，尤其是青少年科普展，我自己就是这么入的坑。那时实际上是我国“扫盲运动”的尾声，科普工作附带同期进行，硬要说的话那时这两件事都有很大的强制性，然而实际上效果还是不错的。在祖国知识的花园里，所谓“民科”就是杂草，你不小心维护见一点除一点，那它就一定会蔓延开去，把我们精心培育的花苗淹没，最后只剩下一片反智的蛮荒。超出惯常认知范围的新知识不愿意学，这是我们从幼儿教育开始就会遇到的问题。这种时候就不能指望单纯依靠兴趣求着他们去学，在社会上制造鼓励学习乃至强制学习的氛围是很重要的。实际上如今科普搞得如此艰难，并不是因为随着经济发展工作难度加大，只是我们以前积累的基础没有坚持下来，现在反而退回去了一部分于是不得不进行二次开垦。当然这事跟政府脱不开关系。按理说科普其实是个技术性比较强的事业，既要熟悉科学技术和理论，又要懂得如何让大众能听懂，难度很不小，应该有专门的人来负责这一任务。然而我国现在的做法，基本上是让那些业内专家来做。那些着急科普工作和潜在科技人才储备的培养工作的专家也抱怨过，如今的科普工作费力不讨好，占用日常研究时间不说，还无法纳入绩效考评。于是即使有任务分配下来也只是应付了事。业内专家的科研水平并不能代表其科普能力的水平。并不是谁都能像华罗庚一样写出那种通俗易懂的散文式的科普文章。新时代的特性更要求我们要重视科普的趣味性和娱乐性。当科普能重新成功向全民铺开去的时候，我们才能遏制住那些把科学符号化神秘化搞成迷信的反智行为，避免我们的国民堕落成美国人。

Jonah:

中国科技背负着的东西太沉重了。由于近代以来的历史原因，中国的科学与技术被赋予了非常强烈的使命感和民族自尊心。这在我们踏着别人的脚印追赶的时候起到了非常正面积极的作用。但是到了今天，我们处在坐二望一的位置的时候，应当意识到，科学技术，尤其是科学，首先是出于好奇心的。对待科学应当有一种“玩”的态度，让科学变得有趣起来，引起公众的兴趣，也吸引到更多的年轻人参与进来。当我们走到领先地步的时候，“玩科学”的态度、科研人员的好奇心与自发的探索，才是新科学进步的核心动力。

浪子肖恩:

一个国家的未来靠科学技术，而现实是大众化娱乐太泛滥，全民的科学素养却很低。科普的责任非常重大，道路却很崎岖艰难。

背景简介:袁岚峰，中国科学技术大学化学博士，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室副研究员，科技与战略风云学会会长，微博@中科大胡不归，知乎@袁岚峰()。2017年10月，亚洲教育论坛年会在成都举行，这是作者在科技文化与科普教育分论坛上演讲的文字稿。2017年11月23日，本文以《今天，我们需要什么样的科普?》为题发表于观察者网()。

责任编辑:孙远

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